EP3328509B1

EP3328509B1 - Krafttrainingsgerät

Info

Publication number: EP3328509B1
Application number: EP15753626.9A
Authority: EP
Inventors: Werner Kieser; Philip Sencil
Original assignee: Kieser Training AG
Current assignee: Kieser Training AG
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2021-08-18
Anticipated expiration: 2035-07-31
Also published as: WO2017020939A1; EP3328509A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Krafttrainingsgerät. Krafttrainingsgeräte werden in Fitnesscentern und im Zusammenhang mit therapeutischen Anwendungen für Übungen zur Kräftigung von Muskelgruppen und zur Verbesserung der Koordination von Muskeln eingesetzt. Beim Durchführen solcher Übungen kommt die trainierende Person mit Betätigungsorganen des Krafttrainingsgeräts in Kontakt. Die Betätigungsorgane werden dabei entlang einer Bahn bewegt oder in einer Position festgehalten, wobei das Krafttrainingsgerät eine Widerstandskraft entgegensetzt. Diese Widerstandskraft kann beispielsweise dadurch entstehen, dass ein Gewicht angehoben wird, eine Feder verformt wird oder ein Reibungswiderstand überwunden werden muss. Weiter ist beispielsweise aus der Druckschrift EP0057609 A1 ein Krafttrainingsgerät bekannt, das ein Paar von Betätigungsorganen aufweist, welche zur wechselseitigen Kraftübertragung gekoppelt sind, sodass die Widerstandskraft, welche der Bewegung eines ersten Betätigungsorgans entgegengesetzt wird von der Kraft abhängt, die auf das andere Betätigungsorgan des Paars von Betätigungsorganen ausgeübt wird. Dokument US2011/152045A1 offenbart alle technischen Merkmale der Präambel des Anspruchs 1.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand darin, ein verbessertes Krafttrainingsgerät mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten zur Verfügung zu stellen. Spezifisch war die Aufgabe, ein Krafttrainingsgerät zur Verfügung zu stellen, welches eine Trainingsübung ermöglicht, bei der Betätigungsorgane gegengleich auf je einer Bahn geführt werden, wobei die trainierende Person die aufgewendete Kraft selber überwachen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Krafttrainingsgerät mit Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist ein Krafttrainingsgerät mit

einem Geräterahmen,
einem ersten Betätigungsorgan und einem zweiten Betätigungsorgan,
einem Kraftübertrager, das erste und das zweite Betätigungsorgan verbindend und einen flexiblen Abschnitt aufweisend, der verschiebbar über eine Umlenkrolle geführt ist und dessen Schenkel je mit einem der Betätigungsorgane bezüglich Kraftfluss wirkverbunden sind,
einem Federelement, kraftübertragend zwischen die Achse der Umlenkrolle und den Geräterahmen geschaltet,
einem Hebelmechanismus und einem Zeigerelement, wobei der Hebelmechanismus eine Verschiebung der Achse der Umlenkrolle in eine Auslenkung des Zeigerelements überführt.

Weitere erfindungsgemässe Ausführungsformen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 16.
Ausserdem umfasst die Erfindung ein Verfahren zum Training der Arm- oder Beinmuskulatur gemäss Anspruch 17.
Der Geräterahmen bildet ein Grundgerüst, an dem die Teile des Krafttrainingsgeräts befestigt werden, die sich nicht gegeneinander verschieben sollen. Das erste und zweite Betätigungsorgan können von der trainierenden Person mit Kräften beaufschlagt und bewegt werden. Die Betätigungsorgane können, wie im Zusammenhang mit den Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, als der Verwendung angepasste Griffe, Pedale, etc. ausgeführt sein. Der Kraftübertrager bewerkstelligt eine wechselseitige Kraftübertragung zwischen erstem und zweitem Betätigungsorgan. Der Kraftübertrager kann aus mehreren zu einer kraftübertragenden Kette zusammengeschalteten Teilen bestehen. Mindestens ein Teil des Kraftübertragers ist als flexibler Abschnitt ausgeführt, der verschiebbar über die Umlenkrolle geführt ist, wobei eine im Kraftübertrager wirkende Zugkraft zu einer Verformung des Federelements und zur Verschiebung der Position der Achse der Umlenkrolle führt. Diese proportional zur wirkenden Kraft zunehmende Verschiebung wird durch einen Ausschlag des Zeigerelements für die trainierende Person erkennbar.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts umfasst der Kraftübertrager mindestens einen Hebel mit einer bezüglich dem Geräterahmen ortsfesten Drehachse.
Mit Hilfe eines Hebels kann die Stärke und Richtung der auf die weiteren Elemente des Kraftübertragers übertragenen Kraft beeinflusst werden. Insbesondere können Krafttrainingsgeräte für verschiedene Belastungsarten der Betätigungsorgane so konzipiert werden, dass der flexible Abschnitt des Kraftübertragers auf Zug belastet wird.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts umfasst der Kraftübertrager mindestens ein Gelenkviereck, wobei zwei der Gelenke des Gelenkvierecks mit dem Geräterahmen ortsfest verbunden sind.
Ein Gelenkviereck kann dazu verwendet werden, das erste und zweite Betätigungsorgan je auf einer vorbestimmten Bahn zu führen. Bei einem Gelenkviereck in Form eines Parallelogramms ist diese Bahne eine gerade Linie.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts ist ein Gewichtselement mit dem flexiblen Abschnitt des Kraftübertragers wirkverbunden und übt eine Zugkraft darauf aus.
Mit einem solchen Gewichtselement kann das Eigengewicht von Betätigungsorganen und Teilen des Kraftübertragers kompensiert werden.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts umfasst das Krafttrainingsgerät mehrere Gewichtselemente, und deren Kräfte auf die Betätigungsorgane sind ausbalanciert.
Damit sind die nicht betätigten Betätigungsorgane in allen Positionen kräftefrei. Damit bestimmt der Benutzer allein durch die eingesetzte Kraft die Grösse der Widerstandskraft des Krafttrainingsgeräts und vom Krafttrainingsgerät ausgehende Gefahren für den Benutzer werden minimiert.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts sind ein erster Kraftübertragungsfaktor zwischen dem ersten Betätigungsorgan und dem ersten Schenkel des flexiblen Abschnitts des Kraftübertragers und ein zweiter Kraftübertragungsfaktor zwischen dem zweiten Betätigungsorgan und dem zweiten Schenkel des flexiblen Abschnitts des Kraftübertragers gleich.
In dieser Ausführungsform ist die Belastung der Muskulatur der trainierenden Person symmetrisch.
Eine weitere Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts hat mindestens ein Elemente zur Festlegung der Lage einer trainierenden Person, insbesondere eine Sitzfläche, eine Rückenlehne oder eine Liegefläche.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts zum Training der Armmuskulatur, sind die Betätigungsorgane als Handgriffe ausgebildet.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts zum Training der Beinstrecker sind die Betätigungsorgane als gepolsterte Zylinder quer zu einem Hebel ausgebildet.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts ist das Krafttrainingsgerät als Beinpresse ausgebildet, mit

einem Sitz aus Sitzfläche und Rückenlehne,
als plattenförmiges Fusspedal ausgebildetem erstem und zweitem Betätigungsorgan, die beide entlang einer Bahn zwischen einem dem Sitz näheren Endpunkt und einem dem Sitz ferneren Endpunkt verschiebbar sind.

In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts sind die Betätigungsorgane mit je einem Gelenkviereck verbunden und die Gelenke der Gelenkvierecke sind in der Form eines Parallelogramms angeordnet.
Mit Hilfe eines solchen Gelenkvierecks können Betätigungsorgane nur parallel verschoben werden. Im Fall der plattenförmigen Fusspedale kann die Platte senkrecht zur einwirkenden Kraft gehalten werden, ohne dass im Bewegungsablauf ein Abkippen der Platte nach vorne oder hinten auftritt.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts sind die Betätigungsorgane in der Ebene der Fusssohle verschwenkbar und ein am jeweiligen Gelenkviereck angreifender Verschwenk-Mechanismus passt den Verschwenk-Winkel in Abhängigkeit der Position des Betätigungsorgans auf seiner Bahn an.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts variiert der Verschwenk-Winkel zwischen dem Sitz näheren Endpunkt und dem Sitz ferneren Endpunkt um 10°.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts ist der flexible Abschnitt des Kraftübertragers ein Seil, ein Band, ein Zahnriemen oder eine Kette.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts ist das Zeigerelement ein mechanischer Zeiger oder ein Lichtzeiger.
In einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts weist das Krafttrainingsgerät eine Markierung zum Ablesen der Position des Zeigerelements auf.
Eine solche Markierung kann beispielsweise eine Skala sein oder eine farblicher Hervorhebung eines Bereichs, in dem der Zeiger bei der Krafttrainingsübung gehalten werden soll. Die Markierung kann verschiebbar angeordnet sein, damit sie dem Trainingsprogramm angepasst werden kann.
Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen des Krafttrainingsgeräts sind, falls nicht widersprüchlich, beliebig möglich.
Im Rahmen der Erfindung liegt auch ein Verfahren zum Training der Arm- oder Beinmuskulatur einer Person unter
Verwendung eines erfindungsgemässen Krafttrainingsgeräts, wobei

eine Hand resp. ein Fuss der Person mit dem ersten Betätigungsorgan in Kontakt ist und die andere Hand, resp. der andere Fuss mit dem zweiten Betätigungsorgan in Kontakt ist,
das erste Betätigungsorgan entlang einer Bahn vor- und rückwärts bewegt wird,
das zweite Betätigungsorgan (2) gegengleich zum ersten Betätigungsorgan bewegt wird,
eine Widerstandskraft des ersten Betätigungsorgans durch eine entsprechende ausgeübte Kraft auf das zweite Betätigungsorgan und umgekehrt bewirkt wird, und
die trainierende Person durch Beobachtung des Zeigerauschlags des Zeigerelements und Anpassung der ausgeübten Kräfte den Zeigerausschlag über den gesamten Bewegungsablauf in einem vorgegebenen Bereich hält.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Figuren noch näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemässen Krafttrainingsgeräts;
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts mit Handgriffen;
Fig. 3 mögliche Varianten von Betätigungsorganen von Ausführungsformen des Krafttrainingsgeräts;
Fig. 4 ein Gelenkviereck als Bestandteil eines Kraftübertragers in einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts in Form einer Beinpresse;
Fig. 6 die Ausführungsform des Krafttrainingsgeräts aus Fig. 5 in drei verschiedenen Stadien eines Bewegungsablaufs, jedes der drei Stadien sowohl in Frontansicht (Fig. 6a, 6b, 6c) als auch in Seitenansicht (Fig. 6d, 6e, 6f).

In Figur 1 ist ein erfindungsgemässes Krafttrainingsgerät schematisch dargestellt. Ein erstes Betätigungsorgan 1 und ein zweites Betätigungsorgan 2 sind als Funktionsblock eingezeichnet. Konkrete Ausgestaltung dieser Betätigungsorgane sind in den weitern Figuren dargestellt. Mit Pfeilen dargestellt sind die Kraft F1, die auf das erste Betätigungsorgan wirkt und die Kraft F2, die auf das zweite Betätigungsorgan wirkt. Diese Kräfte werden durch die trainierende Person aufgebracht. Der Kraftübertrager 3 ist dargestellt als Funktionsblock mit einem ersten Kraftübertragungsfaktor a,als Funktionsblock mit einem zweiten Kraftübertragungsfaktor β und als breite Linie, die einen flexiblen Abschnitt 3' des Kraftübertragers symbolisiert. Der flexible Abschnitt 3' des Kraftübertragers läuft über eine Umlenkrolle 4. Einer der von der Umlenkrolle 4 weglaufenden Schenkel des flexiblen Abschnitts 3' des Kraftübertragers ist über den Teil des Kraftübertragers mit Kraftübertragungsfaktor a mit dem ersten Betätigungsorgan 1 bezüglich Kraftfluss wirkverbunden. Der andere der von der Umlenkrolle 4 weglaufenden Schenkel des flexiblen Abschnitts 3' des Kraftübertragers ist über den Teil des Kraftübertragers mit Kraftübertragungsfaktor β mit dem zweiten Betätigungsorgan 2 bezüglich Kraftfluss wirkverbunden. Die Achse der Umlenkrolle 4 ist über ein Federelement 5 mit dem Geräterahmen 9 verbunden. Die Achse der Umlenkrolle ist mit einem Hebelmechanismus 6 wirkverbunden. Der Hebelmechansismus 6 bewirkt einen Ausschlag des Zeigerelements 7, wenn sich die Position Achse der Umlenkrolle bezüglich dem Geräterahmen 9 verschiebt. Die beiden in der Figur 1 eingezeichneten Teile des Geräterahmens 9 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht durch Linien verbunden eingezeichnet; die beiden Teile sind aber als zueinander ortsfest zu interpretieren. Die konkrete Ausgestaltung des Kraftübertragers 3 kann insbesondere durch Anwendung von Hebeln, Zahnrädern, etc. zu Kraftübertragungsfaktoren α und β führen, die verschieden von eins sein können. Bei einem symmetrischen Aufbau des Kraftübertragers 3 sind α und β gleich gross.
In Figur 2 ist eine Ausführungsform eines Krafttrainingsgeräts 10 schematisch dargestellt. Das erste Betätigungsorgan 1 und zweite Betätigungsorgan 2 sind als Handgriffe ausgeführt. Der Kraftübertrager besteht hier nur aus dem flexiblen Abschnitt 3'. Die Umlenkrolle ist in einem Gehäuse 21 aufgehängt, welches über das Federelement 5 mit dem Geräterahmen 9 in Verbindung steht. Eine Führung 22 sorgt dafür, dass sich die Umlenkrolle 4 nur in einer Richtung verschieben kann. Umlenkelemente 11 und 12 führen den flexiblen Abschnitt 3' des Kraftübertragers so auf die Umlenkrolle, dass die im Kraftübertrager wirkenden Kräfte parallel zu der Richtung auf die Umlenkrolle wirken, welche durch die Führung vorgegeben ist. Der Hebelmechanismus steht in Kontakt mit dem Gehäuse, in dem die Umlenkrolle aufgehängt ist. Eine Markierung 8 in Form einer Skala dient dazu, den Ausschlag des Zeigerelements 7 ablesen zu können.
Figur 3 zeigt verschiedene Ausführungsformen des ersten und zweiten Betätigungsorgans und verschiedene Ausführungsformen eines Teils des Kraftübertragers, der direkt mit den Betätigungsorganen verbunden ist. In allen drei Beispielen werden die auf die Betätigungsorgane einwirkenden Kräfte F1 und F2 so übertragen, dass zu einer Zugbelastung der nicht dargestellten nachgeschalteten Elemente führen.
Fig. 3 a) zeigt Betätigungsorgane 1 und 2 in Form von Handgriffen. Der anschliessende Teil des Kraftübertragers ist als Seil, Band, Zahnriemen oder Kette ausgeführt, sodass eine Zugkraft auf die Handgriffe als Zugkraft weitergeleitet wird.
Fig. 3 b) zeigt Betätigungsorgane 1 und 2 in Form von plattenförmigen Pedalen, welche zur Betätigung mit den Füssen geeignet sind. Ein Hebel 13 mit einer zum Geräterahmen ortsfesten Drehachse übersetzt eine auf das Pedal ausgeübte Druckkraft über ein weiteres Gelenk in eine Zugkraft, die in der gezeigten Anordnung über eine Zugstange 31 weiterübertragen wird.
Fig. 3 c) zeigt Betätigungsorgane 1 und 2 in Form von gepolsterten Zylindern, welche an einem Hebel 13 angebracht sind. Die Achse der Zylinder steht senkrecht auf dem Hebel und parallel zur Drehachse, um welche der Hebel drehbar gelagert ist. Diese Form von Betätigungsorganen ist beispielsweise für das Training der Beinstreck-Muskulatur geeignet. Für ein solches Training wird drückt die trainierende Person mit dem Schienbein oder evtl. mit dem Fussrist gegen den gepolsterten Zylinder. Das Kniegelenk befindet sich dabei ungefähr auf der Drehachse des Hebels 13. Über den gesamten Bewegungsablauf der Übung ändert sich die Richtung der auf das Betätigungsorgan 1 resp. 2 wirkenden Kraft, wie in der vorliegenden Figur durch die beiden unterschiedlichen Richtungen der Pfeile zu den Kräften F1 und F2 angezeigt. In der gezeigten Ausführungsform wird der Betrag dieser Kraft in ein Drehmoment übersetzt, welches das Aufwickeln eines Seils auf eine Rolle oder einer Kette aus mit gelenkigen Kettenelement oder eines Zahnriemens auf ein Ritzel bewirkt. Dadurch wird eine Zugkraft im Seil oder in der Kette übertragen.
In Figur 4 wird ein Gelenkviereck 14 gezeigt, welches als Teil des Kraftübertragers verwendet werden kann. Das Gelenkviereck 14 besitzt vier Gelenke 41, 42, 43 und 44. Zwei der Gelenke, nämlich die mit 41 und 42 bezeichneten Gelenke, sind mit dem Geräterahmen 9 ortsfest verbunden. Das Betätigungsorgan 1 ist an einem starren Element befestigt, welches mit den anderen beiden Gelenken 43 und 44 verbunden ist. Diese Anordnung lässt eine Verschiebung des Betätigungsorgans entlang einer Bahn zu und Verhindert Bewegungen, welche von dieser Bahn abweichen. Sind die vier Gelenke wie hier gezeigt an den Ecken eines Parallelogramms angeordnet, so bleibt das durch die Position der Gelenke gebildete Viereck auch bei Verschiebung entlang der Bahn ein Parallelogramm - allerdings mit anderen Winkel - und das Betätigungsorgan 1 wird parallel verschoben. Das Gelenkviereck wird in einer zweiten Position ohne Schraffur zur Illustration der Parallelverschiebung nochmals gezeigt. Diese Parallelverschiebung ist besonders nützlich, wenn es sich wie hier gezeigt um ein plattenförmiges Betätigungsorgan handelt. Das plattenförmige Betätigungsorgan 1 ist hier in Seitenansicht gezeigt. Eine Seite des Gelenkvierecks ist als Hebel 13 zur Kraftübertragung auf den flexiblen Abschnitt 3' des Kraftübertragers ausgebildet. Ein gleichartiges Gelenkviereck kann selbstverständlich auch mit dem zweiten Betätigungsorgan verbunden sein.
In Figur 5 zeigt eine Ausführungsform des Krafttraingingsgeräts 10 in perspektivischer Ansicht. Es handelt sich hier um ein Krafttrainingsgerät in Form einer Beinpresse. Zusätzlich zu den bisher besprochenen Elementen ist hier am Geräterahmen 9 ein Sitz 51 mit einer Sitzfläche 52 und einer Rückenlehne 53 befestigt. Diverse Verstellelemente lassen eine auf den Körperbau der trainierenden Person angepasste Position des Sitzes 51 und Steilheit der Rückenlehne 53 einstellen. Das erste und zweite Betätigungsorgan 1, 2 sind als plattenförmige Pedale zur Betätigung mit den Füssen ausgebildet. Beide Betätigungsorgane 1, 2 sind an einem Gelenkviereck 14 angebracht und werden wie in den Erläuterungen zu Figur 4 beschrieben auf einer Bahn geführt. Gewichtselemente 15 (nur eines von zweien ist in dieser Darstellung sichtbar) sind im Kontakt mit dem flexiblen Abschnitt 3' des Kraftübertragers und halten ihn unter Zugbelastung. Die Kräfte sind so ausbalanciert, dass die Betätigungsorgane 1, 2 in verschiedenen Positionen ohne externe Krafteinwirkung in einer Ruhelage sind. Der flexible Abschnitt 3' des Kraftübertragers läuft über die Umlenkrolle 4. Bei Krafteinwirkung auf die Betätigungsorgane 1 und 2 wird das Federelement 5 zusammengedrückt, die Achse der Umlenkrolle und deren Aufhängung senken sich, was über den Hebelmechanismus 6 das hier als mechanischen Zeiger ausgeführte Zeigerelement 7 nach oben bewegt. Direkt im Blickfeld der trainierenden Person kann das Ausmass des Zeigerausschlags und damit die ausgeübte Kraft anhand der Markierung 8 abgelesen werden.
Figur 6 zeigt das Krafttrainingsgerät aus Figur 5 in drei verschiedenen Positionen der Betätigungsorgane 1 und 2. Für die bessere Sichtbarkeit der beweglichen Elemente ist in dieser Darstellung derjenige Teil des Krafttrainingsgeräts, wo der Sitz angebracht ist, weggelassen. Fig. 6a, 6b und 6c zeigen eine Frontansicht aus der Blickrichtung einer trainierenden Person. Fig. 6d, 6e und 6f zeigen das Krafttrainingsgerät in Seitenansicht.
In Fig. 6a ist mit strichpunktierte Linie eine Längsachse der plattenförmig ausgebildeten Betätigungsorgane 1 und 2 sowie deren Verschwenk-Winkel 61 und 62 eingezeichnet. Die Verschwenk-Winkel ändern sich von Figur zu Figur, sind aus Gründen der Übersichtlichkeit aber nicht jedes Mal eingezeichnet.
In Fig. 6a und Fig. 6d ist das erste Betätigungsorgan 1 in einem dem Sitz 51 näheren Endpunkt der möglichen Bahn des ersten Betätigungsorgans. In dieser Lage ist der Verschwenk-Winkel 61 klein.
In Fig. 6b und Fig. 6e liegen die beiden Betätigungsorgane 1, 2 im Rahmen ihrer gegenläufigen Bewegung im gleichen Abstand zum Sitz. Das Betätigungsorgan 2 verschwindet in der Seitenansicht hinter dem Betätigungsorgan 1. Die beiden Verschwenk-Winkel 61 und 62 sind gleich gross.
In Fig. 6c und Fig. 6e ist das erste Betätigungsorgan 1 in einem dem Sitz 51 ferneren Endpunkt der möglichen Bahn angelangt. Ein Element des Gelenkvierecks berührt einen Anschlag, der die Endposition definiert. Mit einer gegengleichen Bewegung ist Betätigungsorgan 2 in der dem Sitz näheren Endposition angelangt.
In Fig. 6f ist der Blick frei auf den Verschwenk-Mechanismus 63, der den Verschwenk-Winkel des zweiten Betätigungsorgans 2 abhängig von der Position entlang seiner Bahn variiert.
Der Winkel zwischen der eingezeichneten Achse der Betätigungsorgane und der Senkrechten variiert zwischen 5° in dem Sitz näheren Endpunkt und 15° in dem Sitz ferneren Endpunkt, d.h. der Verschwenk-Winkel ändert sich über einen Bewegungszyklus um 10°. In dieser Anordnung entspricht der Winkel zwischen der eingezeichneten Achse der Betätigungsorgane und der Senkrechten dem Winkel zwischen der Achse des Fusses und der Symmetrieebene des Körpers der trainierenden Person. Der auf das Betätigungsorgan abgestützte Fuss macht das Verschwenken um den Verschwenk-Winkel mit. Der gesamte Bewegungsablauf ist so einer natürlichen, durch die Funktion der Gelenke bestimmten Bewegung ideal angepasst.
Zurückkommend auf die Kraftübertragungsfaktoren α und β wird hier erklärend angefügt, dass natürlich an jeder Stelle im Kraftübertrager Kraft und Gegenkraft im Gleichgewicht sind ("actio = reactio"). Das bedeutet für die auf den flexiblen Abschnitt (3') des Kraftübertragers einwirkenden Kräfte, dass gilt: α·F1 = β·F2. Das heisst auch, dass das Verhältnis der Kräfte (F1 : F2) durch das Verhältnis der Kraftübertragungsfaktoren (β : α) festgelegt ist. Das bedeutet weiter, dass ausser einer symmetrischen Anordnung mit gleichen Kraftübertragungsfaktoren (α = β) und damit gleichen Kräften (F₁ = F₂) auch die Möglichkeit besteht, ein Krafttrainingsgerät bereitzustellen, bei dem, beispielsweise für die Therapie einer geschwächten Körperseite, ungleiche Kräfte auf das erste und zweite Betätigungsorgan ausgeübt werden. Der Zeigerauschlag hängt dann von α·F1 ab und kann durch entsprechende Kalibration einer Skala zur Anzeige von F1 (oder F2) verwendet werden.

Bezugszeichenliste

1: erstes Betätigungsorgan
2: zweites Betätigungsorgan
3: Kraftübertrager
3': flexibler Abschnitt des Kraftübetragers
4: Umlenkrolle
5: Federelement
6: Hebelmechanismus
7: Zeigerelement
8: Markierung (Ablesehilfe für Zeigerelement)
9: Geräterahmen
10: Krafttrainingsgerät
11, 12: Umlenkelemente
13: Hebel
14: Gelenkviereck
15: Gewichtselement
21: Gehäuse (der Umlenkrolle)
22: Führung
31: Zugstange
41, 42, 43, 44: Gelenke eines Gelenkvierecks
51: Sitz
52: Sitzfläche
53: Rückenlehne
61, 62: Verschwenk-Winkel
63: Verschwenk-Mechanismus
F1: Kraft, die auf das erste Betätigungsorgan wirkt
F2: Kraft, die auf das zweite Betätigungsorgan wirkt
α: erster Kraftübertragungsfaktor
β: zweiter Kraftübertragungsfaktor

Claims

Krafttrainingsgerät (10) mit
- einem Geräterahmen (9),

- einem ersten Betätigungsorgan (1) und einem zweiten Betätigungsorgan (2),

- einem Kraftübertrager (3), das erste und das zweite Betätigungsorgan (1, 2) verbindend und einen flexiblen Abschnitt (3') aufweisend, der verschiebbar über eine Umlenkrolle (4) geführt ist und dessen Schenkel je mit einem der Betätigungsorgane (1, 2) bezüglich Kraftfluss wirkverbunden sind,

- einem Federelement (5), kraftübertragend zwischen die Achse der Umlenkrolle (4) und den Geräterahmen (9) geschaltet, dadurch gekennzeichnet, dass

- ein Hebelmechanismus (6) und ein Zeigerelement (7) vorhanden sind, wobei der Hebelmechanismus (6) eine Verschiebung der Achse der Umlenkrolle (4) in eine Auslenkung des Zeigerelements (7) überführt.
Krafttrainingsgerät (10) nach Anspruch 1, wobei der Kraftübertrager (3) mindestens einen Hebel (13) mit einer bezüglich dem Geräterahmen (9) ortsfesten Drehachse umfasst.
Krafttrainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kraftübertrager (3) mindestens ein Gelenkviereck (14) umfasst, wobei zwei der Gelenke des Gelenkvierecks (14) mit dem Geräterahmen (9) ortsfest verbunden sind.
Krafttrainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Gewichtselement (15) mit dem flexiblen Abschnitt (3') des Kraftübertragers (3) wirkverbunden ist und eine Zugkraft darauf ausübt.
Krafttrainingsgerät (10) nach Anspruch 4, wobei das Krafttrainingsgerät mehrere Gewichtselemente (15) umfasst, und deren Kräfte auf die Betätigungsorgane (1, 2) ausbalanciert sind.
Krafttrainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein erster Kraftübertragungsfaktor (α) zwischen dem ersten Betätigungsorgan (1) und dem ersten Schenkel des flexiblen Abschnitts (3') des Kraftübertragers (3) und ein zweiter Kraftübertragungsfaktor (β) zwischen dem zweiten Betätigungsorgan (2) und dem zweiten Schenkel des flexiblen Abschnitts (3') des Kraftübertragers (3) gleich sind.
Krafttrainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit mindestens einem Elemente zur Festlegung der Lage einer trainierenden Person, insbesondere einer Sitzfläche, einer Rückenlehne oder einer Liegefläche.
Krafttrainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche zum Training der Armmuskulatur, wobei die Betätigungsorgane (1, 2) als Handgriffe ausgebildet sind.
Krafttrainingsgerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Training der Beinstrecker, wobei die Betätigungsorgane (1, 2) als gepolsterte Zylinder quer zu einem Hebel ausgebildet sind.
Krafttrainingsgerät (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ausgebildet als Beinpresse, mit
- einem Sitz aus Sitzfläche und Rückenlehne,

- als plattenförmiges Fusspedal ausgebildetem erstem und zweitem Betätigungsorgan (1, 2), die beide entlang einer Bahn zwischen einem dem Sitz näheren Endpunkt und einem dem Sitz ferneren Endpunkt verschiebbar sind.
Krafttrainingsgerät (10) nach Anspruch 10, wobei die Betätigungsorgane (1, 2) mit je einem Gelenkviereck (14) verbunden sind und die Gelenke der Gelenkvierecke in der Form eines Parallelogramms angeordnet sind.
Krafttrainingsgerät (10) nach Anspruch 11, wobei die Betätigungsorgane (1, 2) in der Ebene der Fusssohle verschwenkbar sind und ein am jeweiligen Gelenkviereck angreifender Verschwenk-Mechanismus (63) den Verschwenk-Winkel (61, 62) in Abhängigkeit der Position des Betätigungsorgans (1, 2) auf seiner Bahn anpasst.
Krafttrainingsgerät (10) nach Anspruch 12, wobei der Verschwenk-Winkel zwischen dem Sitz näheren Endpunkt und dem Sitz ferneren Endpunkt um 10° variiert.
Krafttrainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der flexible Abschnitt (3') des Kraftübertragers (3) ein Seil, ein Band, ein Zahnriemen oder eine Kette ist.
Krafttrainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Zeigerelement (7) ein mechanischer Zeiger oder ein Lichtzeiger ist.
Krafttrainingsgerät (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Krafttrainingsgerät (10) eine Markierung (8) zum Ablesen der Position des Zeigerelements (7) aufweist.
Verfahren zum Training der Arm- oder Beinmuskulatur einer Person unter Verwendung eines Krafttrainingsgeräts (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei
- eine Hand resp. ein Fuss der Person mit dem ersten Betätigungsorgan (1) in Kontakt ist und die andere Hand, resp. der andere Fuss mit dem zweiten Betätigungsorgan (2) in Kontakt ist,

- das erste Betätigungsorgan (1) entlang einer Bahn vor- und rückwärts bewegt wird,

- das zweite Betätigungsorgan (2) gegengleich zum ersten Betätigungsorgan (1) bewegt wird,

- eine Widerstandskraft (F₁) des ersten Betätigungsorgans (1) durch eine entsprechende ausgeübte Kraft (F₂) auf das zweite Betätigungsorgan (2) und umgekehrt bewirkt wird, und

- die trainierende Person durch Beobachtung des Zeigerauschlags des Zeigerelements (7) und Anpassung der ausgeübten Kräfte (F₁, F₂) den Zeigerausschlag über den gesamten Bewegungsablauf in einem vorgegebenen Bereich hält.